روش کلدال یا کجلدال در شیمی تجزیه روشی برای اندازه گیری کمی نیتروژن در مواد شیمیایی است که توسط یوهان کلدال در سال ۱۸۸۳کشف شد.
شکل کلی ماکرو کجلدال (کلدال) به شکل زیر است:
برای آشنایی بیشتر آزمایش زیر را ملاحظه نمائید:
اندازه گیری پروتئین خام بروش کجلدال :اساس آزمایش بر مبنای اندازه گیری کل ازت موجود در غذاها با فرض بر اینکه تمام ازت موجود از نوع پروتئینی بوده و با استفاده از ضرایب تبدیل ازت به پروتئین استوار است.
وسایل مورد نیاز :
– دستگاه کجلدل
– هیتر برقی کف گود
– بورت
– ارلن ۳۰۰ میلی لیتری
– گیره و پایه
– ساچمه شیشه ای
مواد مورد نیاز :
– اسید سولفوریک غلیظ
– سود ۵۰%
– اسید بوریک ۲%
– معرف متیل رد
– اسید هیدروکلریک ۱/۰ نرمال
– سولفات مس
– سولفات سدیم
روش انجام آزمایش :
آزمایش اندازه گیری پروتئین شامل ۳ بخش می باشد . بخش اول شامل مرحله هضم می باشد که در این مرحله ماده غذایی در اسید سولفوریک غلیظ در حضور ۲ کاتالیزور جوشانده شده که در اینجا حرارت باعث تسریع در عمل هضم می شود . بخش دوم شامل مرحله تقطیر می باشد که در این مرحله ماده غذایی که در مرحله اول کاملاً هضم گردیده در این مرحله ازت موجود در محلول حاصل بصورت گاز آمونیاک آزاد می شود که این گاز که بصورت بخار می باشد پس از عبور از مبرد به مایع تبدیل شده و وارد اسید بورک موجود در ارلن می شود و شکیل بورات آمونیوم را می دهد. بخش سوم شامل مرحله تیتراسیون می باشد که در این مرحله بورات آمونیوم تشکیل شده در مرحله قبلی را با اسید هیدروکلریک ۱/ نرمال تیتر می کنیم . پس از انجام این مراحل نوبت به محاسبات می رسد.
مرحله اول : هضم ماده غذایی
در این مرحله ابتدا ۷/۰ تا ۳/۵ گرم از ماده غذایی را وزن نموده آن را داخل بالن کجلدال بریزید. سپس ۷ گرم از سولفات سدیم و ۱ گرم سولفات مس بعنوان کاتالیزور وزن نموده و به نمونه داخل بالن اضافه نمایید. مجموعه را با اضافه کردن ۲۰ میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ کامل نمایید. بعد از آن درب بالن را بوسیله حباب جمع آوری گاز و قیف مخصوص آن که محتوی مقدار معینی سود ۵۰% می باشد بپوشانید . حالا مجموعه برای حرارت دادن آماده می باشد . مجموعه را روی هیتر قرار داده و حرارت دهید تا نمونه بطور کامل هضم شده و محتویات بالن به رنگ سبز درخشان در بیاید. روئیت این حالت نشانه پایان عملیات هضم می باشد .
نکته : علت قرار دادن حباب جمع آوری گاز روی دهانه بالن این است که در هنگام حرارت دادن محتویات داخل بالن ، گاز سمی و محرک SO3 آزاد می شود که باید از ورود آن به آن محیط آزمایشگاه جلوگیری نمود که این کار بوسیله حباب جمع آوری گاز و محلول پتاس یا سود ۵۰% داخل آن صورت می گیرد . این گاز با سود یا پتاس داخل حباب ترکیب شده و نمک سولفات سدیم یا سولفات پتاسیم تشکیل می گردد که در داخل حباب رسوب کرده و به دیواره ها می چسبد.
محتویات داخل بالن را در گوشه ای قرار دهید تا سرد گردد. در این هنگام حدود ۳۰۰ سی سی آب مقطر به محلول حاصل از هضم داخل بالن اضافه نمایید.در این حالت رنگ محلول حاصل تقریباً سبز کمرنگ می باشد.
مرحله دوم : مرحله تقطیر
در این مرحله دستگاه کجلدال را برای مرحله تقطیر آماده کرده وقطعات را به هم متصل کرده و اتصالات آن را خوب محکم کنید. حداقل ۷۵ سی سی سود ۵% را از طریق قیف بالای سه راهی به محتویات داخل بالن به آرامی اضافه نمایید. رنگ محلول بعد از اضافه شدن سود از آبی تا سیاه متغیر می شود. در طرف دیگر دستگاه داخل ارلن ۳۰۰ میلی لیتری ۵۰ سی سی اسید بوریک ۲% تهیه کرده و چند قطره متیل رد بعنوان نشانگر به آن اضافه نموده و زیر قطره چکان قرار دهید بطوری که نوک قطره چکان حتماً داخل محلول قرار گیرد.
شیر آب مبرد را باز نموده و شعله هیتر را روشن کنید و منتظر بمانید تا محلول بجوشد در این مرحله رنگ محلول کاملاً سیاه می شود.توجه داشته باشید که شعله را طوری تنظیم کنید که محلول به آرامی بچوشد در غیر این صورت اگر سرعت جوشیده محلول بیشتر باشد سرعت تولید گاز آمونیاک از سرعت میعان شدن آن بیشتر می شود در نتیجه فشار گاز در دستگاه بالا می رود و این باعث انفجار در دستگاه می شود.
تقطیر را تا زمانی که حجم محلول داخل ارلن به حدود ۳۰۰ میلی لیتر برسد ادامه دهید . بعد از آن بطور یقین تمام آمونیاک موجود در نمونه استخراج شده و بصورت مایع وارد اسید بوریک موجود در ارلن می شود و با آن ترکیب شده و بورات آمونیوم بوجود می آورد.
در اتمام کار نکته ای که باید حتماً مد نظر قرار گیرد طریقه جداسازی دستگاه می باشد . با توجه به اینکه موقع حرارت دادن در سیستم خلاء بوجود می آید و فشار منفی در دستگاه حاکم است در نتیجه موقع جداسازی دستگاه هیچگاه ابتدا شعله قطع نکنید در غیر اینصورت در اثر فشار منفی موجود در دستگاه تمامی محلول تقطیر شده داخل بالن به یکباره مکش شده و دوباره وارد بالن می شود . برای جداسازی دستگاه ابتدا باید بالن را از طرف دیگر دستگاه جدا کرده و سپس شعله را خموش کنید.
مرحله سوم : مرحله تیتراسیون
در این مرحله بورات آمونیوم موجود در ارلن را با اسید هیدروکلریک ۱/۰ نرمال باید تیتر کنید . بدین صورت که بالن را روی هات پلیت قرار داده و یک عدد مگنت داخل آن بیاندازید سپس محلول را که برنگ زرد می باشد در حال هم زدن تا بوجود آمدن رنگ ارغوانی با اسید یاد شده تیتر کنید . حجم اسید مصرف شده را یادداشت نموده و در فرمول زیر قرار دهید.
حجم اسید مصرفی× نرمالیته اسید ۱۰۰×۱۴×
۱۰۰۰ × گرم وزن نمونه
فاکتور پروتئینی × درصد نیتروژن = درصد پروتئین
جدول ضرایب تبدیل ازت به پروتئین :
| ضریب تبدیل | % ازت در پروتیئن | نوع غذا |
| ۲۵/۶ | ۱۶ | مخلوط |
| ۲۵/۶ | ۱۶ | گوشت |
| ۷۱/۵ | ۵۱/۱۷ | سویا |
| ۲۵/۶ | ۱۶ | ذرت |
| ۹۵/۵ | ۸۱/۱۶ | برنج |
سلام
من برای پایان نامه روی فاکتور پروتئین شیر کار میکنم،این عدد ۶/۳۸ از برآیند چه اعدادی به دست اومده
۶.۲۵درسته.که از روش هر ۱۰۰گرم پروتیین.۱۶گرم نیتروژن هست.تقسیم هم کنی این عدد میاد
سلام
برای مرحله تیتراسیون روش کجلدال منبع ذکر کنید.
باتشکر
سلام شماواسه نمونه هایی مثل شیرینی مثل مسقطی میدونید چقدر پروتیین داره ممنون
ضریب تبدیل پروتئین تخم مرغ و شیر چنده